電感器麵包版
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當代聲響 W11 — 2026.05.04

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Elektrosluch — 電磁感應麥克風

拾取目標：隨時間變動的電磁場，而非空氣中的聲波。

原理

22mH 電感線圈進入變動磁場 → 感應出微小電流 → TL072 兩級放大 → 耳機。

聽什麼

50/60 Hz 電源 hum、開關電源高頻、馬達、CRT、ATM、捷運閘門、手機基地台...

原始設計： LOM Instruments / Elektrosluch-DIY (GitHub) · Goodluyi 電磁感應參考

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兩級非反相放大 — TL072

單級增益

G = 1 + R_f / R_g

R_f = 390k · R_g = 1k

G ≈ 391×（每級 ~52 dB）

兩級串接

G_total = 391 × 391

≈ 153,000×（~103 dB）

電感感應訊號為 µV 量級，總增益需達此級別始可驅動耳機負載。

單級超高增益會等比放大運放自身雜訊與輸入失調，並於高 GBW 區易引發自激振盪。雙級配置將總增益分配於兩個獨立負反饋迴路，使每級維持於線性工作區。

TL072 採 JFET 輸入級，輸入偏置電流低，適配 22mH 電感的高阻抗訊號源。

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Reference — Erica Synths EDU Output Mixer p.5（Maris Zeltins）

Op-amp non-inverting / inverting amplifier 對照表

Non-inverting amp 公式 G = 1 + R_f/R_g = 1 + 100/100 = 2，對應 W11 PCB 的 G ≈ 391。 · 完整 Output Manual PDF (26pp)

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Reference — Erica Synths EDU Output Mixer p.6（Maris Zeltins）

Op-amp 四個 ideal rules（兩輸入電壓相等、無限差動增益、無限輸入阻抗、零輸出阻抗）— 推導 G = 1 + R_f/R_g 的理論基礎。

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Reference — Erica Synths EDU Mixer p.7（Moritz Klein）

Passive mixer：以兩個電阻構成 voltage divider 完成訊號相加。無主動元件，受負載與輸出阻抗限制。

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Reference — Erica Synths EDU Mixer p.8（Moritz Klein）

Why passive mixer fails - high output impedance

被動分壓器輸出阻抗高，無法供應耳機所需電流。W11 引入 TL072 即為此限制的解法。

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Reference — Erica Synths EDU Mixer p.9（Moritz Klein）

加入 op-amp buffer（TL072）作為主動放大級。Schematic 與 breadboard 並列，為 Moritz Klein 之教學寫作風格。

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麵包板原型 — LOM Schematic

麵包板原型：便於修改，但寄生電容與接觸阻抗較高，訊號完整性受限。

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PCB Layout

PCB 版本：走線縮短、抗干擾、可重複量產。

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完成品

PCB 焊接完成版本——今日實作目標。

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材料表

材料	規格	數量
運算放大器	TL072	1
電感	22mH	2
電容	2.2uF	4
電容	100uF	2
電阻	1k	2
電阻	390k	2
電阻	100k	2
耳機座	3.5mm 5p	1
電源供應	9V 電池	1

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補充 — 電阻色環 & 一般 vs 精密

本課用到 1k / 100k / 390k 三種阻值。焊前用色環核對，看不準就用三用電表量。

一般電阻 5%（4 環 · 金容差）

	1 kΩ 棕黑紅金
	100 kΩ 棕黑黃金
	390 kΩ 橙白黃金

4 環 = 2 位有效數字 × 倍數 × 容差。便宜常見、容差 ±5%。本課實際使用。

精密電阻 1%（5 環 · 棕容差）

	1 kΩ 棕黑黑棕棕
	100 kΩ 棕黑黑橙棕
	390 kΩ 橙白黑橙棕

5 環 = 3 位有效數字 × 倍數 × 容差。容差 ±1%、低溫漂、低雜訊；audio & 量測電路常用，價貴 5–10 倍；本體常為藍/綠色身。

A · 用色環看

容差環顏色辨容差：金 = ±5%（4 環）· 棕 = ±1%（5 環）。容差環會稍離其他環。色環看不準（如 100k 棕黑黃 vs 1M 棕黑綠容易誤判）就改用電表。

B · 用三用電表量（3 步驟）

旋鈕切 Ω 檔 — 挑略大於阻值的量程：1k → 2kΩ、100k → 200kΩ、390k → 2MΩ（auto-ranging 電表不必選）
紅黑表筆兩腳碰電阻（無極性、任一向）— 手不要同時捏兩腳，會把人體電阻並聯進去
讀數對標稱 ±5% / 1% — 例：標 1k 應讀 950–1050 Ω。偏差大 / 跳數 / 顯示 OL = 壞或選錯檔

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材料配置

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焊接重點

方向性元件焊接前確認方位：TL072 缺口指示、電解電容極性、3.5mm 耳機座腳位。
電感無極性；兩顆需對稱配置以對應左右聲道。
採 9V 電池供電，避免市電基頻干擾——市電本身即為 Elektrosluch 拾取對象之一。
焊接完成後先進行目視檢查（短路、冷焊、跳線缺漏），確認後再裝電池通電。

焊好之後，走一圈系館，找最強的電磁場。

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延伸閱讀 — Erica Synths EDU

9 個 DIY kit 構成完整 modular monosynth，每份 manual 40+ 頁，自電路設計起點解說。op-amp 進階閱讀資料：

Output Mixer (Maris Zeltins)

Academic 風格 schematic 解析，含耳機驅動級。對應 op-amp 兩級放大、AC 耦合與電源解耦概念。

Output Manual PDF (26pp)

Mixer (Moritz Klein)

Breadboard 漸進式寫法，含 op-amp summing amplifier 推導與三通道 diode distortion 應用。

Mixer Manual PDF (48pp)

整套 9 個模組（VCO / VCA / VCF / EG / Wavefolder / Mixer / Sequencer / Noise S&H / Output）：系列總頁

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下週預告 W12

5/11 — 電感 PCB 板實作（續）

延續 W11：完成焊接、通電測試、增益校正。

本週帶回

焊好的同學，找一個你沒想過會有電磁場的地方錄一段。

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